DE102013004678A1

DE102013004678A1 - Leiterplatte zum Anbinden eines Verformungssensor an eine Signalverarbeitungsschaltung

Info

Publication number: DE102013004678A1
Application number: DE102013004678.5A
Authority: DE
Inventors: Jakob Schillinger; Dietmar Huber; Stephan Risch; Jens Heim
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG; Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2013-03-19
Filing date: 2013-03-19
Publication date: 2014-09-25
Also published as: KR20150133251A; CN105190271A; US9574604B2; US20150369279A1; EP2976613A1; CN105190271B; WO2014146634A8; WO2014146634A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Leiterplatte (4) zum Anbinden eines Verformungssensors (16, 18), der an einer radialen Außenseite eines Wälzlageraußenrings (6) angeordnet ist an eine Signalverarbeitungsschaltung (28), umfassend – eine zylinderförmige Trägerplatte (20) mit einer Zylinderöffnung, in der der Wälzlageraußenring (6) konzentrisch zur zylinderförmigen Trägerplatte (20) aufnehmbar ist, – ein elektrisches Kontaktierpad (22) auf der zylinderförmigen Trägerplatte (20) zur elektrischen Kontaktierung mit dem Verformungssensor (16, 18) und – eine mit dem elektrischen Kontaktierpad (22) elektrisch verbundene elektrische Leiterbahn (26), die eingerichtet ist, Signale aus dem Verformungssensor (16, 18) aufzunehmen und an die Signalverarbeitungsschaltung (28) weiterzuleiten.

Description

Die Erfindung betrifft eine Leiterplatte zum Anbinden eines Verformungssensors, der an einer radialen Außenseite eines Wälzlageraußenrings angeordnet ist an eine Signalverarbeitungsschaltung und ein Radlager für ein Fahrzeug mit der Leiterplatte.
Aus der DE 101 64 929 B4 ist es bekannt, an einer radialen Außenseite eines Außenrings eines Radlagers umfänglich Verformungssensoren anzuordnen, die auf den Außenring wirkende Verformungskräfte aufnehmen und in Form von elektrisch erfassbaren Signalen anzeigen. Basierend auf diesen Signalen können dann die Verformungskräfte auf den Außenring in allen Raumrichtungen erfasst werden, um sie beispielsweise zu Stabilisierung des Fahrzeuges zu nutzen.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung das angegebene Radlager zu verbessern.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfasst eine Leiterplatte zum Anbinden eines Verformungssensors, der an einer radialen Außenseite oder radialen Innenseite entsprechend eines Wälzlageraußenrings oder Wälzlagerinnenrings angeordnet ist, an eine Signalverarbeitungsschaltung

– eine zylinderförmige Trägerplatte mit einer Zylinderöffnung, in der der Wälzlageraußenring konzentrisch zur zylinderförmigen Trägerplatte aufnehmbar ist oder an dessen von der Zylinderöffnung aus gesehenen radialen Außenseite der Wälzlagerinnenring konzentrisch zur Zylinderöffnung anordbar ist,
– ein elektrisches Kontaktierpad auf der zylinderförmigen Trägerplatte zur elektrischen Kontaktierung mit dem Verformungssensor und
– eine mit dem elektrischen Kontaktierpad elektrisch verbundene elektrische Leiterbahn, die eingerichtet ist, Signale aus dem Verformungssensor aufzunehmen und an die Signalverarbeitungsschaltung weiterzuleiten.

Dem angegebenen Verfahren liegt die Überlegung zugrunde, dass die Signale, die im eingangs genannten Radlager von den Verformungssensoren abgegeben werden, nur eine sehr geringe Leistung und damit einen geringen Signal- zu Rauschbandabstand besitzen. Damit ist die dimensionierbare Länge einer elektrischen Leitung, über die diese Signale übertragen werden können, begrenzt. Andererseits wird im Rahmen des angegebenen Verfahrens jedoch erkannt, dass gerade im Fahrzeugbereich oft mehrere Meter zwischen einem Sensor und einer Schaltung zurückgelegt werden müssen, die die Signale des Sensors zur Informationsverarbeitung weiter verwendet. Die zuvor genannten Signale würden hierbei im Hintergrundrauschen untergehen.
Zur Lösung dieses Problems, wird im Rahmen des angegebenen Verfahrens vorgeschlagen, eine Leiterplatte direkt auf den Außenring eines Wälzlagers aufzubringen. Die Leiterplatte ist in Ihrer Form an den Außenring angepasst. Durch die an die Form des Außenrings angepasste Leiterplatte können beliebige elektrische Schaltungselemente nah an den Verformungssensor herangeführt werden, so dass sein Signal effektiv und mit wenigen Störeinflüssen genutzt werden kann.
Der Verformungssensor kann beliebig gewählt. So können als Oberflächensensor beispielsweise an sich bekannte Dehnungsmessstreifen oder Oberflächenwellenfilter herangezogen werden. Oberflächenwellenfilter sind dabei Bauteile aus einem piezoelektrischen Material. Dieses Material ist so strukturiert, dass es definierte Filter-/Laufzeit-Eigenschaften aufweist. Durch eine mechanische Verformung ändern sich diese Filter-/Laufzeit-Eigenschaften, was mit einer Auswerteschaltung erfasst werden kann.
Die zylinderförmige Trägerplatte dient in der angegebenen Leiterplatte damit als Verdrahtungsträger. Sie kann in beliebiger Weise hergestellt sein, sollte jedoch aus einem elektrisch isolierenden Material aufgebaut sein. Besonders bevorzugt ist die zylinderförmige Trägerplatte ein Spritzgusskörper, der sich in Massenfertigung besonders wirtschaftlich herstellen lässt. Als Spritztechnik könnte hierbei eine dem Fachmann an sich bekannte 1 K oder 2 K Spritztechnik gewählt werden.
Als Ausgangsmaterial für die zylinderförmige Trägerplatte kann jedes beliebige elektrisch isolierende Material verwendet werden. Wird beispielsweise ein Kunststoff wie Polyphenylensulfid, PPS genannt, oder ein Lyquid-Crystal-Polymer, LCP genannt, gewählt, isoliert die zylinderförmige Trägerplatte die zu tragenden Leiterbahnen und andere elektrische Bauelemente elektrisch gegeneinander, und weist ferner eine optimale mechanische Stabilität auf, um beispielsweise auf den Außenring wirkende Erschütterungen aufzunehmen und so die zu tragenden Leiterbahnen und andere elektrische Bauelemente vor Ermüdungsbrüchen und anderen mechanischen Beschädigungen zu schützen. Die zylinderförmige Trägerplatte trägt damit nicht nur die elektrische Verdrahtung sondern dient auch als Schwingungsdämpfer.
Nach dem oben genannten Spritzvorgang kann die zylinderförmige Trägerplatte partiell mit einer elektrisch leitfähigen Oberfläche beschichtet werden. Dazu kann die Oberfläche der Trägerplatte an den leitfähig zu beschichtenden Stellen mit an sich bekannten Mitteln, wie zum Beispiel einer Laserstrukturierung vorbehandelt werden, um den folgenden partiellen Beschichtungsvorgang zu unterstützen. Abschließend können Kontaktierflächen auf der beschichteten Oberfläche der zylinderförmigen Trägerplatte nachbearbeitet werden, um eine zuverlässige elektrische Kontaktierung beispielsweise mit den oben genannten Signalaufbereitungselementen oder der Auswerteelektronik zu sichern. Dieser Nachbehandlung kann dabei eine Glättung und/oder Oberflächenreinigung der Kontaktierflächen und/oder Galvanisierprozesse umfassen. Dabei kann die Oberflächenreinigung durch Plasmabehandlungen, Laserbearbeitungen, Nassbäder und/oder an sich bekanntes CO₂-Jetting erfolgen.
Die Zylinderform der Trägerplatte kann dabei beliebig ausgestaltet sein. Die Zylinderform kann sich um den Umfang des Wälzlageraußenrings oder Wälzlagerinnenrings schließen, muss es aber nicht. Die beiden in Umfangsrichtung betrachteten Enden der Trägerplatte können auch mit Halteelementen wie Brücken oder Schellen zusammengehalten werden. An der Innenseite des Wälzlagerinnenrings bräuchte die Trägerplatte in Umfangsrichtung prinzipiell überhaupt nicht geschlossen zu werden um die mechanische Stabilität sicherzustellen.
Die Zylinderform soll im Rahmen der vorliegenden Erfindung derart ausgelegt werden, dass die Trägerplatte den Wälzlageraußenring in Umfangsrichtung umgreift oder in Umfangsrichtung an der Innenseite des Wälzlagerinnenrings verläuft.
Ob die angegeben Leiterplatte letztendlich tatsächlich auf einen Wälzlagerinnenring oder einen Wälzlageraußenring, oder gegebenenfalls auf eine Welle oder eine Achse aufgesetzt wird, um die auf die Welle oder Achse aufgebrachten Kräfte zu messen, ist unerheblich. Wenn angegebene Leiterplatte auf einen Wälzlageraußenring aufsetzbar ist, ist sie auch auf eine Welle aufsetzbar.
In einer Weiterbildung umfasst die angegebene Leiterplatte wenigstens einen Teil der Signalverarbeitungsschaltung, die auf der Trägerplatte getragen ist. Bei diesem Teil kann es sich beispielsweise um Signalaufbereitungselemente handeln, mit denen das Signal aus dem Verformungssensor zur weiteren Übertragung über eine längere Strecke vorbereitet werden kann. Möglich wäre auch eine vollständige Auswerteelektronik, die ein interpretierbares Messsignal ausgibt und an eine höhere Leitebene, wie beispielsweise eine Motorsteuerung für einen Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs sendet. Auf diese Weise kann der oben genannte Signal- zu Rauschbandabstand des Signals aus dem Verformungssensor erhöht und die Qualität des Signals verbessert werden.
In einer anderen Weiterbildung der angegebenen Leiterplatte sind das Kontaktierpad und die Leiterbahn auf einer radialen Außenseite der zylinderförmigen Trägerplatte angeordnet. Auf diese Weise kann die Leiterplatte unabhängig davon, ob sie zuerst auf den Außenring des Wälzlagers aufgesetzt wird, mit Teilen der Signalverarbeitungsschaltung bestückt werden, da die radiale Außenseite der zylinderförmigen Trägerplatte nach deren Aufsetzen auf den Außenring zugänglich bleibt.
In einer zusätzlichen Weiterbildung umfasst die angegebene Leiterplatte eine radiale Durchgangsöffnung durch die zylinderförmige Trägerplatte zum Führen einer elektrischen Leitung, die den Verformungssensor mit dem Kontaktierpad elektrisch verbindet. Die radiale Durchgangsöffnung erlaubt es, zunächst den Verformungssensor auf dem Außenring des Wälzlagers auszubilden oder zu befestigen, die zylinderförmige Trägerplatte anschließend auf den Außenring aufzuschieben und abschließend den Verformungssensor mit einem Werkzeug, wie beispielsweise einem Bondwerkzeug, mit der elektrischen Leiterbahn auf der zylinderförmigen Trägerplatte elektrisch zu kontaktieren.
Zur elektrischen Kontaktierung können dabei in an sich bekannter Weise Wire-Bonds, flexible Leiterfolien oder die Taped Automatic Bonding, TAB genannt, Technik verwendet werden.
In einer besonderen Weiterbildung umfasst die angegebene Leiterplatte eine Hülse, in der die zylinderförmige Trägerplatte konzentrisch aufnehmbar ist. Die Hülse dient in der besonderen Weiterbildung als Schild für die zylinderförmige Trägerplatte und die auf ihr ausgebildete elektrische Schaltung gegen mechanische und/oder elektrische Umwelteinflüsse, wie mechanischen Schmutz und/oder elektromagnetische Störungen und kann so beispielsweise die mechanische Widerstandsfähigkeit und/oder die elektromagnetische Verträglichkeit, EMV genannt, der zylinderförmigen Trägerplatte verbessern. Dazu ist die Hülse besonders bevorzugt aus einem leitfähigen Material mit einer hohen mechanischen Festigkeit, wie beispielsweise einem Metall hergestellt. Die Hülse kann dabei beliebig aufgebaut sein, wie beispielsweise aus einem Gitter oder einer homogenen Metallwand und/oder axial offen oder axial geschlossen.
In einer bevorzugten Weiterbildung ist radial zwischen der Trägerplatte und der Hülse, insbesondere im Bereich der elektrischen Kontaktierstellen auf der zylinderförmigen Trägerplatte und dem Verformungssensor wenigstens teilweise ein Füllmaterial aufgenommen. Das Füllmaterial umhüllt die elektrischen Bauelemente, wie beispielsweise die elektrischen Verbindungen zwischen dem Verformungssensor und der elektrischen Schaltung auf der zylinderförmigen Trägerplatte, schützt diese vor Umwelteinflüssen und dient als mechanische Dämpfung gegen Vibrationen. Zusätzlich kann es die Hülse auf der Trägerplatte abstützen. Das Füllmaterial kann dabei ein Silikongel, SilGel genannt, sein, das sich an die Form des radialen Zwischenraumes zwischen der zylinderförmigen Trägerplatte und der Hülse anpassen kann, so dass es zu jedem beliebigen Moment in der Herstellung der angegebenen Leiterplatte in diesen radialen Zwischenraum eingebracht werden kann.
In einer anderen Weiterbildung umfasst die angegebene Leiterplatte wenigstens zwei Stützelemente an der zylinderförmigen Trägerplatte, die an einer radialen Innenseite der zylinderförmigen Trägerplatte radial nach innen gerichtet sind. Die Stützelemente stabilisieren den mechanischen Halt der zylinderförmigen Trägerplatte auf dem Außenring, halten die zylinderförmige Trägerplatte jedoch radial auf Abstand zu diesem, und sorgen dafür, dass der Verformungssensor nicht von der zylinderförmigen Trägerplatte berührt und damit beschädigt wird.
In einer besonderen Weiterbildung umfasst die angegebene Leiterplatte ein drittes Stützelement an der zylinderförmigen Trägerplatte, das an einer radialen Innenseite der zylinderförmigen Trägerplatte radial nach innen gerichtet und radial kürzer ausgebildet ist, als die beiden anderen Stützelemente. Axial zwischen diesem dritten Stützelement und einem der beiden anderen Stützelemente kann dabei der Verformungssensor anordbar sein, wobei die oben genannte radiale Durchgangsöffnung dann entsprechend an dieser Stelle ausgebildet sein kann. In einer axialen Aufschiebrichtung der zylinderförmigen Trägerplatte auf den Außenring gesehen kann das radial kürzere der beiden Stützelemente vor dem radial längeren der beiden Stützelemente gelagert sein. Auf diese Weise kann das radial kürzere Stützelement in radialer Richtung über den Verformungssensor hinweg geschoben werden, ohne diesen zu beschädigen. Im auf den Außenring aufgeschobenen Zustand stützt das radial kürzere Stützelement dann beispielsweise beim elektrischen Anbinden des Verformungssensors an die elektrische Schaltung auf der zylinderförmigen Trägerplatte oder bei anderen mechanischen Belastungen die zylinderförmige Trägerplatte radial ab und reduziert mechanische Belastungen auf diese weiter.
In einer besonders bevorzugten Weiterbildung der angegebenen Leiterplatte umfasst die zylinderförmige Trägerplatte ein weiteres, viertes Stützelement, das radial zwischen der zylinderförmigen Trägerplatte und der Hülse ausgebildet ist, um die Hülse mechanische zu stabilisieren und Schwingungen dieser zu vermeiden.
Gemäß einen weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein Radlager für ein Fahrzeug einen Innenring, der über Wälzelemente verdrehbar in einem Außenring gelagert ist, einen Verformungssensor, der an einer radialen Außenseite des Außenrings angeordnet ist und eine der angegebenen Leiterplatten zum elektrischen Verbinden des Verformungssensors an die Signalverarbeitungsschaltung.
In einer Weiterbildung umfasst das angegebene Radlager einen weiteren Verformungssensor an der radialen Außenseite des Außenrings, der vom Verformungssensor axial beabstandet und gegenüber dem Verformungssensor auf einer radialen Stufe des Außenrings angeordnet ist, wobei die zylinderförmige Trägerplatte entsprechend gestuft ausgebildet ist. Wenn die zylinderförmige Trägerplatte in der oben beschriebenen Weise auf den Außenring aufgeschoben wird, wird durch die gestufte Ausführung des Außenrings und der zylinderförmigen Trägerplatte vermieden, dass die Trägerplatte einen der Verformungssensoren mechanisch berührt und beschädigt.
In einer besonders bevorzugten Weiterbildung des angegebenen Radlagers umfasst der Außenring einen radial nach außen abragenden Flansch zur Befestigung an einem Federbein eines Fahrzeuges, an dem die zylinderförmige Trägerplatte axial anliegt. Das heißt, dass der Verformungssensor drehfest zum Fahrzeug angebracht wird, und so Verformungen des Außenringes ortfest zum Fahrzeug bestimmt werden können.
Das Radlager selbst kann dabei ein beliebiges Radlager ab der zweiten Generation sein. Hintergründe hierzu können dem Fachbuch Bernd Heißing, „Fahrwerkhandbuch", 3. Auflage, Vieweg + Teubner Verlag, 2011, ISBN 978-3-8348-0821-9 entnommen werden.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden, wobei:
1 eine schematische Darstellung eines Teils eines Radlagers mit einer angegebenen Leiterplatte; und
2 eine schematische Draufsicht auf eine Leiterplatte aus 1 zeigen.
In den Figuren werden gleiche technische Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen und nur einmal beschrieben.
Es wird auf 1 Bezug genommen, die eine schematische Darstellung eines Teils eines Radlagers 2 mit einer angegebenen Leiterplatte 4 in einer Schnittansicht in Umfangsichtung zeigt.
Das Radlager 2 ist als Wälzlager ausgebildet und umfasst neben einem nicht weiter dargestellten Innenring einen Außenring 6 und Wälzelemente 8, über der Innenring gegenüber dem Außenring 6 verdreht werden kann. Das Radlager 2 ist als an sich bekanntes Radlager der zweiten Generation ausgebildet, das beispielsweise in der WO 2007/125 646 A1 beschrieben ist. Details zu einem Radlager zweiter Generation können dieser Druckschrift entnommen werden.
Vom Außenring 6 ragt radial ein Flansch 10 ab, durch den axial eine Befestigungsbohrung 12 geführt ist. Axial durch die Befestigungsbohrung 12 kann so eine nicht gezeigte Schraube geführt werden, über die der Außenring 6 des Radlagers 2 beispielsweise an einem nicht gezeigten Federbein eines nicht weiter dargestellten Fahrzeuges befestigt werden kann.
Der Außenring 6 weist eine radiale Stufe 14 auf. Auf der radialen Stufe 14 sind umfänglich um den Außenring 6 erste Verformungssensoren in Form von ersten Dehnungsmessstreifen 16 gelegt. In der vorliegenden Ausführung können beispielsweise elf erste Dehnungsmesstreifen 16 um den Außenring 6 auf der ersten Stufe 14 gelegt sein, wobei von diesen ersten Dehnungsmesstreifen 16 nur einer in 1 gezeigt ist. Axial vor der ersten Stufe 14 sind umfänglich um den Außenring 6 zweite Verformungssensoren in Form von zweiten Dehnungsmesstreifen 18 gelegt. In der vorliegenden Ausführung können beispielsweise sieben zweite Dehnungsmesstreifen 18 um den Außenring 6 axial vor der ersten Stufe 14 gelegt sein, wobei von diesen zweiten Dehnungsmesstreifen 18 nur einer in 1 gezeigt ist.
Die Dehnungsmesstreifen 16, 18 können zur Bestimmung mechanischer Belastungen auf das Wälzlager verwendet werden, wie es beispielsweise aus der DE 101 64 929 B4 bekannt ist. Details dazu können der genannten Druckschrift entnommen werden und werden daher nicht näher beschrieben.
Zur Bestimmung der zuvor genannten mechanischen Belastungen ist es jedoch notwendig, Signale aus den Dehnungsmesstreifen 16, 18 an eine übergeordnete Signalverarbeitungseinheit weiterzuleiten. Da Signale aus den Dehnungsmessstreifen 16, 18 in ihrer Amplitude nur sehr gering sind, ist es insbesondere in einem Fahrzeug notwendig, diese Signale vor Ort zumindest zwischenzuverarbeiten, da sie sonst im Hintergrundrauschen untergehen würden.
Aus diesem Grund ist in der vorliegenden Ausführung auf den Außenring 6 die Leiterplatte 4 aufgesetzt, die die Signale der Dehnungsmesstreifen 16, 18 aufnehmen und verarbeiten kann.
Die Leiterplatte 4 umfasst eine zylinderförmige Trägerplatte 20, auf der Kontaktpads 22 ausgebildet sind. Radial durch die zylinderförmige Trägerplatte 20 hindurch sind Durchgangsöffnungen 23 geführt. Die Kontaktpads 22 können über Bonddrähte 24, die durch die Durchgangsöffnungen 23 geführt sind, mit den Dehnungsmessstreifen 16, 18 elektrisch kontaktiert werden. Über in 2 gezeigte Leiterbahnen 26 können die Kontaktpads 22 und damit die elektrisch kontaktierten Dehnungsmesstreifen 16, 18 mit elektrischen Baugruppen 28 elektrisch verbunden werden, die die Signale aus den Dehnungsmessstreifen 16, 18 aufbereiten und/oder auswerten.
Die zylinderförmige Trägerplatte 20 ist analog zum Außenring 6 ebenfalls mit einer Stufe 14 ausgebildet und auf dem Außenring 6 über drei erste Stützelemente 30 abgestützt, die umfänglich um den Außenring 6 verlaufen. Dabei erstreckt sich eines der drei ersten Stützelemente 30 von der Stufe 14 der zylinderförmigen Trägerplatte 20 aus radial nach unten zur Stufe 14 des Außenrings 6. Die anderen beiden ersten Stützelemente 30 erstrecke sich vor der der Stufe 14 der zylinderförmigen Trägerplatte 20 aus radial nach unten zum Außenrings 6. In einer Aufschiebrichtung 32 der zylinderförmigen Trägerplatte 20 auf den Außenring 6 gesehen sind die drei ersten Stützelemente 30 dabei jeweils vor den Dehnungsmesstreifen 16, 18 angeordnet.
Neben den ersten drei Stützelementen 30 erstrecken sich noch zwei zweite Stützelemente 34 radial von der zylinderförmigen Trägerplatte 20 radial in Richtung des Außenrings 6. Dabei sind die zweiten Stützelemente 34 um eine in 1 beispielhaft angedeutete radiale Länge 36 kürzer ausgebildet als die ersten Stützelemente 30 und in der Aufschieberichtung 32 gesehen hinter den Dehnungsmesstreifen 16, 18 angeordnet. Auf diese Weise können die zweiten Stützelemente 34 beim Aufschieben der Leiterplatte 4 auf den Außenring 6 radial über die Dehnungsmesstreifen 16, 18 bewegt werden, ohne diese zu berühren und ggf. zu beschädigen. In ihrer Zielposition können sie dann bei mechanischen Beanspruchungen, die beispielsweise beim Bonden auftreten können, um die radiale Länge 36 radial nach unten bewegt werden, um die zylinderförmige Trägerplatte 20 zusätzlich abzustützen und mechanische Spannungen zu vermeiden.
Die Leiterplatte 4 umfasst ferner eine Hülse 38, die radial über die Trägerplatte 20 gestülpt ist. Die Hülse 38 ist aus einem Metall ausgebildet und schützt die Trägerplatte 20 und die darauf ausgebildete elektrische Schaltung vor mechanischen sowie elektrischen Belastungen. In der vorliegenden Ausführung ist die Hülse 38 radial über dritte Stützelemente 40 gegenüber der zylinderförmigen Trägerplatte 20 abgestützt.
Im radialen Zwischenraum 42 zwischen der Hülse 38 und der zylinderförmigen Trägerplatte 20 kann ein Silikongel 44 aufgenommen sein, dass beispielsweise zur Stabilisierung der Bonddrähte 24 dienen kann. Auch wenn das Silikongel 44 in 1 nur um die Bonddrähte 24 herum dargestellt ist, könnte das Silikongel 44 auch den gesamten Zwischenraum 42 und ausfüllen.
In nicht weiter dargestellter Weise könnten auch einige Stützelemente, wie beispielsweise das zweite Stützelemente 34, das in Aufschiebrichtung 32 vor dem zweiten Dehnungsmesstreifen 18 angeordnet ist, weggelassen werden. Eine radiale Abstützung der Trägerplatte 20 könnte dann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass der Raum radial zwischen der Trägerplatte 20 und dem Außenring 6 mit Silikongel 44 gefüllt wird.
Es wird auf 2 Bezug genommen, die eine schematische Draufsicht auf die Trägerplatte 20 der Leiterplatte 4 aus 1 zeigt.
Anders als in 1 sind in 2 die Dehnungsmesstreifen 16, 18, die beispielhaft anhand einem der ersten Dehnungsmesstreifen 16 angedeutet sind. Im Wesentlichen unterhalb der zylinderförmigen Trägerplatte 20 angeordnet, wobei die Durchgangsöffnungen 23 nur an entsprechenden Kontaktstellen 46 ausgebildet sind, an denen die Dehnungsmesstreifen 16, 18 mit den Bonddrähten 24 elektrisch kontaktiert werden.
In 2 sind an den Enden der elektrischen Leiterbahnen, die den mit den Bonddrähten 24 elektrisch verbundenen Kontaktpads 22 gegenüberliegen ebenfalls Kontaktpads 22 ausgebildet, an denen die elektrischen Leiterbahnen mit den oben genannten elektrischen Baugruppen 28 elektrisch kontaktiert werden können.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 10164929 B4 [0002, 0036]
WO 2007/125646 A1 [0033]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Bernd Heißing, „Fahrwerkhandbuch”, 3. Auflage, Vieweg + Teubner Verlag, 2011, ISBN 978-3-8348-0821-9 [0027]

Claims

Leiterplatte (4) zum Anbinden eines Verformungssensors (16, 18), der an einer radialen Außenseite oder radialen Innenseite entsprechend eines Wälzlageraußenrings (6) oder Wälzlagerinnenrings angeordnet ist an eine Signalverarbeitungsschaltung (28), umfassend – eine zylinderförmige Trägerplatte (20) mit einer Zylinderöffnung, in der der Wälzlageraußenring (6) konzentrisch zur zylinderförmigen Trägerplatte (20) aufnehmbar ist oder an dessen von der Zylinderöffnung aus gesehenen radialen Außenseite der Wälzlagerinnenring konzentrisch zur Zylinderöffnung anordbar ist, – ein elektrisches Kontaktierpad (22) auf der zylinderförmigen Trägerplatte (20) zur elektrischen Kontaktierung mit dem Verformungssensor (16, 18) und – eine mit dem elektrischen Kontaktierpad (22) elektrisch verbundene elektrische Leiterbahn (26), die eingerichtet ist, Signale aus dem Verformungssensor (16, 18) aufzunehmen und an die Signalverarbeitungsschaltung (28) weiterzuleiten.
Leiterplatte (4) nach Anspruch 1, umfassend wenigstens einen Teil der Signalverarbeitungsschaltung (28), die auf der Trägerplatte (20) getragen ist.
Leiterplatte (4) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Kontaktierpad (22) und die Leiterbahn (26) auf einer radialen Außenseite der zylinderförmigen Trägerplatte (20) angeordnet sind.
Leiterplatte (4) nach Anspruch 3, umfassend eine radiale Durchgangsöffnung (23) durch die zylinderförmige Trägerplatte (20) zum Führen einer elektrischen Leitung (24), die den Verformungssensor (16, 18) mit dem Kontaktierpad (22) elektrisch verbindet.
Leiterplatte (4) nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend eine Hülse (38), in der die zylinderförmige Trägerplatte (20) konzentrisch aufnehmbar ist.
Leiterplatte (4) nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend wenigstens zwei Stützelemente (30) an der zylinderförmigen Trägerplatte (20), die an einer radialen Innenseite der zylinderförmigen Trägerplatte (20) radial nach innen gerichtet sind.
Leiterplatte (4) nach Anspruch 6, umfassend ein drittes Stützelement (34) an der zylinderförmigen Trägerplatte (20), das an einer radialen Innenseite der zylinderförmigen Trägerplatte (20) radial nach innen gerichtet und radial kürzer ausgebildet ist, als die beiden anderen Stützelemente (30).
Radlager (2) für ein Fahrzeug mit einem Innenring, der über Wälzelemente (8) verdrehbar in einem Außenring (6) gelagert ist, einem Verformungssensor (16), der an einer radialen Außenseite des Außenrings (6) angeordnet ist und einer Leiterplatte (4) nach einem der vorstehenden Ansprüche zum elektrischen Verbinden des Verformungssensors (16) mit der Signalverarbeitungsschaltung (28).
Radlager (2) nach Anspruch 8, umfassend einen weiteren Verformungssensor (18) an der radialen Außenseite des Außenrings (6), der vom Verformungssensor (16) axial beabstandet und gegenüber dem Verformungssensor auf einer radialen Stufe (14) des Außenrings (6) angeordnet ist, wobei die zylinderförmige Trägerplatte (20) entsprechend gestuft (14) ausgebildet ist.
Radlager (2) nach Anspruch 7 oder 8, wobei der Außenring (6) einen radial nach außen abragenden Flansch (10) zur Befestigung an einem Federbein eines Fahrzeuges aufweist, an dem die zylinderförmige Trägerplatte (20) axial anliegt.